Синтез, структура і магнітні властивості нанорозмірних порошків феритів заліза

Abstract

Дрібнодисперсні порошки магнетиту отримували двома методами, які відрізнялись між собою вихідними продуктами – реагентами для його синтезу. У першому методі суміш водних розчинів хлоридів заліза FeCl2 і FeCl3 осаджували за допомогою концентрованого NH4OH до рН =8,0-10,0, а в другому – використовували розчини хімічно чистої солі Мора – Fe(NH4)2(SO4)2×6H2O та FeCl3, а осадження проводили аналогічно як і у першому методі. Отримано дрібнодисперсні порошки з розміром частинок від 5 до 25 нм. Окремі порції порошків піддавали термообробці на повітрі при температурах 300–723 К (6 год.). Такий відпал приводить до утворення γ-Fe2O3. Відпал дрібнодисперсного порошку, отриманого з розчинів хлоридів, у вакуумі 10-5 мм рт. ст. при Т=773 К протягом 20 год. приводить до утворення однофазного магнетиту Fe3O4, для якого спостерігався фазовий перехід, що було встановлено за допомогою ЯГР вимірювань. Fine magnetite powders were obtained by two methods that differed of source products - reagents for its synthesis. In the first method, a mixture of aqueous solutions of ferric chloride and FeCl2 and FeCl3 was precipitated using concentrated NH4OH to pH = 8,0 -10,0, and in the second method a chemically pure Mora salt solutions - Fe(NH4)2(SO4)2×6H2O and FeCl3 were used, and the deposition was carried out similarly as in the first method. Fine powders with particle size of 5 to 25 nm were obtained. Some portions of powders were subjected to heat treatment in air at temperatures of 300...723 K (6 hours). This annealing leads to the formation of γ-Fe2O3. The annealing of fine powder derived from chloride in vacuum 10-5 mm Hg century at T = 773 K for 20 hours leads to the formation of single-phase Fe3O4 magnetite, for which phase transition was observed and it was established with the help of NGR measurements.